UA85673C2 - Спосіб опто-термомеханічного впливу на біологічну тканину і пристрій для його здійснення - Google Patents
Спосіб опто-термомеханічного впливу на біологічну тканину і пристрій для його здійснення Download PDFInfo
- Publication number
- UA85673C2 UA85673C2 UAA200509229A UA2005009229A UA85673C2 UA 85673 C2 UA85673 C2 UA 85673C2 UA A200509229 A UAA200509229 A UA A200509229A UA 2005009229 A UA2005009229 A UA 2005009229A UA 85673 C2 UA85673 C2 UA 85673C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- biological tissue
- radiation
- area
- optical
- laser
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 80
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 180
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 110
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 24
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 14
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 claims description 183
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 claims description 35
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 23
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 18
- 238000012800 visualization Methods 0.000 claims description 16
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 13
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 12
- 210000004400 mucous membrane Anatomy 0.000 claims description 11
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 8
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 7
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 5
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 claims description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 3
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 claims description 3
- 206010073306 Exposure to radiation Diseases 0.000 claims description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 2
- 230000010358 mechanical oscillation Effects 0.000 claims description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 2
- 102100029469 WD repeat and HMG-box DNA-binding protein 1 Human genes 0.000 claims 1
- 101710097421 WD repeat and HMG-box DNA-binding protein 1 Proteins 0.000 claims 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 claims 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 abstract description 4
- 210000000845 cartilage Anatomy 0.000 description 41
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 13
- 210000001331 nose Anatomy 0.000 description 12
- 210000000492 nasalseptum Anatomy 0.000 description 11
- 238000012014 optical coherence tomography Methods 0.000 description 10
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 7
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 6
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 6
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 6
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 6
- 230000000472 traumatic effect Effects 0.000 description 6
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 5
- 230000036407 pain Effects 0.000 description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 4
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 4
- 241000283973 Oryctolagus cuniculus Species 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000007170 pathology Effects 0.000 description 3
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 3
- 210000003437 trachea Anatomy 0.000 description 3
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 2
- 210000001612 chondrocyte Anatomy 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 2
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 210000004303 peritoneum Anatomy 0.000 description 2
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000002054 transplantation Methods 0.000 description 2
- 230000008733 trauma Effects 0.000 description 2
- 206010002091 Anaesthesia Diseases 0.000 description 1
- 206010014080 Ecchymosis Diseases 0.000 description 1
- 208000032843 Hemorrhage Diseases 0.000 description 1
- 206010019909 Hernia Diseases 0.000 description 1
- 208000003618 Intervertebral Disc Displacement Diseases 0.000 description 1
- 208000018650 Intervertebral disc disease Diseases 0.000 description 1
- 206010050296 Intervertebral disc protrusion Diseases 0.000 description 1
- 208000012868 Overgrowth Diseases 0.000 description 1
- 208000031481 Pathologic Constriction Diseases 0.000 description 1
- 208000020307 Spinal disease Diseases 0.000 description 1
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000037005 anaesthesia Effects 0.000 description 1
- 210000001188 articular cartilage Anatomy 0.000 description 1
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 1
- 210000004087 cornea Anatomy 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 230000007850 degeneration Effects 0.000 description 1
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 1
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002224 dissection Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 210000002950 fibroblast Anatomy 0.000 description 1
- 238000002695 general anesthesia Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 208000021600 intervertebral disc degenerative disease Diseases 0.000 description 1
- 238000005184 irreversible process Methods 0.000 description 1
- 210000000867 larynx Anatomy 0.000 description 1
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 1
- 238000004093 laser heating Methods 0.000 description 1
- 238000013532 laser treatment Methods 0.000 description 1
- 238000002690 local anesthesia Methods 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 210000004705 lumbosacral region Anatomy 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000010352 nasal breathing Effects 0.000 description 1
- 229940053973 novocaine Drugs 0.000 description 1
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 231100000915 pathological change Toxicity 0.000 description 1
- 230000036285 pathological change Effects 0.000 description 1
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002980 postoperative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010882 preoperative diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- MFDFERRIHVXMIY-UHFFFAOYSA-N procaine Chemical compound CCN(CC)CCOC(=O)C1=CC=C(N)C=C1 MFDFERRIHVXMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 231100000241 scar Toxicity 0.000 description 1
- 210000003491 skin Anatomy 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000011477 surgical intervention Methods 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000451 tissue damage Effects 0.000 description 1
- 231100000827 tissue damage Toxicity 0.000 description 1
- 230000017423 tissue regeneration Effects 0.000 description 1
- 210000005062 tracheal ring Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B18/18—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
- A61B18/20—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B2017/00017—Electrical control of surgical instruments
- A61B2017/00022—Sensing or detecting at the treatment site
- A61B2017/00057—Light
- A61B2017/00061—Light spectrum
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B2017/00017—Electrical control of surgical instruments
- A61B2017/00115—Electrical control of surgical instruments with audible or visual output
- A61B2017/00128—Electrical control of surgical instruments with audible or visual output related to intensity or progress of surgical action
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B2018/00636—Sensing and controlling the application of energy
- A61B2018/00642—Sensing and controlling the application of energy with feedback, i.e. closed loop control
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B2018/00636—Sensing and controlling the application of energy
- A61B2018/00666—Sensing and controlling the application of energy using a threshold value
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B2018/00636—Sensing and controlling the application of energy
- A61B2018/00904—Automatic detection of target tissue
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Surgery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Otolaryngology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Laser Surgery Devices (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
- Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
Description
Винахід відноситься до сфери медицини, а саме, до способів лікувального впливу на біологічні тканини шляхом локальної модифікації їх структури і фізико-хімічних властивостей.
Попередній рівень техніки
З деформацією і дегенерацією біологічних тканин пов'язані різні захворювання, лікування яких здійснюють, переважно, хірургічними методами, для яких характерні висока травматичність, сильна кровотеча, хворобливість, необхідність загальної анестезії і тривалого перебування в стаціонарі.
У відомій експериментальній роботі |див. статтю Е. Неїїдопіє, Е. обої, Ссх.Камаїоз єї. аіІ., Атегпсап уоишгпаї ої
Оюіагупдоіоду, 1993, Мої. 14, Меб, рр. 410-412) уперше описано спосіб зміни форми хрящової тканини вушної раковини кролика за допомогою шаблона і опромінення СОг-лазером. У цій роботі зразки хрящової тканини товщиною від 0,4мм до 1мм, з різною початковою деформацією (зігнуті і прямі) виділяють з вуха кролика. Далі шляхом зовнішнього механічного впливу початкову зігнуту хрящову тканину, вручну, за допомогою пінцета - розпрямляють, а зразки тканини прямої конфігурації - згинають. Потім за допомогою голок ці зразки закріпляють на дерев'яному шаблоні і опромінюють випромінюванням СОг-лазера в сканувальному режимі.
Таким способом була отримана стійка зміна форми, попередньо виділеної хрящової тканини для трансплантації в живий організм. Однак у зв'язку з тим, що тканину виділяють із організму, використовують травмуючий інструмент - цей спосіб дуже травматичний.
В іншій відомій роботі |див. Е. Неїїдопі5, Е. 5орої, сх. МеІедгаків, у. Вігаків, І азег іп Медіса! Зсіепсе, 1994,
Мої. 6, рр. 51-54| попередньо виділені зразки хрящової тканини перегородки носа людини і кролика піддають деформації за допомогою шаблона і також опромінюють СОг-лазером. Спосіб дає стійкі результати зміни форми виділеної хрящової тканини, при збереженні останньої в фізіологічному розчині. Його застосовують у реконструктивних операціях, здійснюваних шляхом виділення хрящової тканини з організму хворого, потім її механічною і лазерною обробкою, і подальшою трансплантацією. Подібні операції травматичні, трудомісткі і, крім того, не випускають можливості рецидиву початкової патології. Зазначимо, що в зазначених відомих роботах представлені результати експериментів іп міо, так як виділена хрящова тканина зазнавала впливу лазерного випромінювання поза організмом.
Відомий спосіб ринологічної операції лікування форми хряща перегородки носа людини |див. Патент ВО
Мо2114569 від 07.09.93). У прикладі клінічного застосування показано випрямлення викривленої перегородки носа людини за допомогою СОг-лазера.
Згідно з указаним способом у ділянці викривлення перегородки носа відсепаровують слизову оболонку, хрящову пластину розпрямляють і втримують її в такому стані за допомогою відомого затиску. Звичайно такий затиск являє собою двобраншеві, утримувальні щипці з плоскими, суцільними браншами, за допомогою яких здійснюють захоплювання, вигин хрящової пластини у бік, протилежний патологічній деформації, і втримування її протягом усього часу опромінення. Потім проводять опромінення хряща вздовж лінії згину сканувальним, зі швидкістю 0,03см/с, променем СОг-лазера. Після опромінення знімають затиск і здійснюють візуальний контроль зміненої форми перегородки носа.
Хоч отримано стабільні результати клінічних випробувань, усе ж застосовність указаного способу в медичній практиці дуже проблематична. У способі відсутній контроль процесу опромінення хряща.
Використовуване випромінювання проникає в хрящ на глибину менш ніж 50мкм, що приводить до неминучого перегріву поверхневого шару і руйнування охрястя. У прикладі клінічного використання здійснюють відсепарування слизової оболонки і охрястя, що саме по собі веде до крововтрати, страждань хворого і надалі може сприяти розвитку атрофічних процесів.
Відомий, наприклад, також спосіб зміни форми хряща трахеального кільця собаки |див. Зпарзпау 5.М.,
РапКкгаюм М.М. еї аїІ., Апп. Ою!. АпНіпої. Іагупдо!., 1996, Мої. 105, рр. 176-181) із застосуванням лазерного випромінювання. У відомому способі, при стенозах гортані і трахеї, для поліпшення дихання за допомогою ендоскопа і СОго-лазера проводять розтин стягнутого хрящового елемента трахеї і, далі, за допомогою того ж ендоскопа пучком Ма:уАсі-лазера з довжиною хвилі 1,44мкм проводять опромінення деформованої хрящової тканини крізь слизову оболонку, вздовж внутрішньої поверхні стягнутого хрящового елемента трахеї.
Спосіб має переваги достачання випромінювання і візуального контролю зони обробки, особливо під час зміни форми хрящів важкодоступної локалізації. Однак він технічно складний і вимагає послідовного застосування двох лазерних впливів Крім того, для переміщення патологічно деформованої ділянки хрящової тканини в нормальне положення він вимагає значного зовнішнього механічного впливу. Такий вплив здійснюють за допомогою гнучкого ендоскопа, що виконує функції механічного бужа. При цьому останній повинен мати достатню механічну міцність і жорсткість. Однак, у зв'язку з обмеженою механічною міцністю ендоскопа, спосіб застосовний тільки для розширення хрящових елементів з відносно малою радіальною деформацією, близько 1-2мм і не більше.
Крім цього, вказаним способом можливе опромінення хряща тільки вздовж внутрішньої поверхні кільцевого елемента, при цьому зовнішня сторона залишається недоступною для опромінення.
Відомий спосіб лікування деформованої хрящової тканини та інструмент для його здійснення (заявка УУО 01/22863 А2 від 05.04.2001, МПК Аб18, Соболь та інш.)|, що є якнайближчим аналогом заявленого технічного рішення.
Спосіб оснований на лазерному впливі з одночасним контролем параметрів хрящової тканини і зміні енергетичних параметрів лазерного впливу.
Недоліками даного способу є те, що позитивний ефект зміни форми хрящової тканини досягається у вузькому діапазоні лазерних параметрів, вихід за межі якого приводить до пошкодження тканини або рецидиву деформації, а застосована в ньому контрольна система основана на вимірюванні інтегральної характеристики біологічної тканини і не враховує просторову неоднорідність указаних характеристик, що є джерелом помилок при виборі моменту закінчення лазерного впливу. Істотним недоліком даного способу є також відсутність контролю за характеристиками біологічної тканини в ділянці, прилеглій до зони безпосереднього лазерного впливу, що створює передумови для небажаного впливу на оточуючі тканини і збільшує небезпеку побічних ефектів. Крім того, даний спосіб не застосовується для лікування пошкоджених біологічних тканин, наприклад, для суглобових хрящів і міжхребцевих дисків. Відомий спосіб лікування захворювань міжхребцевих дисків за допомогою лазерної абляції (випарювання) грижі і декомпресії диска
Ідив. Ю. Споу О5У, Сазе ВВ, РієЇїдіпд М. Регсшапеоиз Іазег писієоїувзів ої Іштбраг аїзс. Мем Епдіапа уоигпаї! ої
Меаісіпе, 1987, 317:771-772|.
Недоліками даного підходу є неминучий перегрів тканин, прилеглих до зони абляції, і небажаний вплив на оточуючі тканини, який виявляється в утворенні грубої рубцевої тканини, а також велика ймовірність виникнення рецидивів захворювання, пов'язаних з тим, що даний метод так само, як і традиційне хірургічне видалення грижі диска, не усуває дефекту фіброзного кільця, який у багатьох випадках є основною причиною захворювання.
Отже, до цього часу не існує ефективного і безпечного підходу до нетравматичного лікування захворювань, пов'язаних з деформацією і пошкодженням біологічних тканин.
Розкриття суті винаходу
Вказані вище недоліки усуває розроблений авторами даного винаходу спосіб опто-термо-механічного впливу на біологічну тканину і пристрій для його здійснення. Вказаний спосіб і пристрій формують регульовану просторово-часову неоднорідність температури і неоднорідність механічних напружень у біологічних тканинах шляхом їх опромінення оптичним опроміненням, модульованим у просторі й у часі.
Просторово-часова модуляція (ПЧМ) оптичного випромінювання являє собою керовану згідно із заданим законом зміну просторового розподілу потужності випромінювання у часі. ПЧМ включає імпульсно- періодичний характер лазерного випромінювання і відомі закони сканування лазерного пучка, але відрізняється від них довільно заданим просторово-ч-асовим розподілом оптичного випромінювання, і як наслідок цього - можливістю згідно із заданим законом змінювати просторові і часові характеристики оптичного нагріву і поля термічних напружень, тобто має ширші можливості опто-термо-механічного впливу на біологічну тканину, зокрема, керування градієнтами температури і механічних напружень. Як встановлено дослідженнями останніх кількох років, хондроцити, фібробласти і деякі інші клітини біологічних тканин чутливі до поля зовнішніх механічних напружень, зокрема, здатність до розмноження і регенеративна здатність клітин може бути збільшена або зменшена залежно від параметрів зовнішнього механічного впливу. На цей час відсутні способи керованого локального термічного і механічного впливу на клітини в живих організмах.
Вимога керованості необхідна для забезпечення ефективності і передбачуваності результатів впливу. Вимога локальності визначається необхідністю запобігти небажаному впливу на оточуючі тканини, тобто створити безпечні умови впливу.
Потрібно також зазначити, що заявлений спосіб і пристрій його здійснення забезпечують формування регульованих і узгоджених між собою просторово-часових неоднорідностей температури і термомеханічних напружень, а також акустичних хвиль у біологічних тканинах.
Локальний термічний вплив на біологічну тканину необхідний для локальної необоротної зміни мікроструктури - «локального плавлення окремих елементів структури» біологічної тканини, що приводить до релаксації механічних напружень і до створення оптимальних неоднорідностей залишкових напружень у тканині. При цьому здійснюється механічний вплив на тканину згідно із заявленим способом, і, зокрема, на її біологічні клітини, які беруть участь у процесах регенерації тканини, крім того, контрольований термічний вплив прискорює всі фізико-хімічні процеси, що лежать в основі лікувального впливу. Однак перегрів тканини приводить до її денатурації і до руйнування в зоні безпосереднього впливу, а також до небажаних ефектів за її межами (порушення принципів локальності і безпеки).
Довготривалий результат лікувального впливу на біологічну тканину залежить як від кінетики, ступеня завершення необоротних процесів, так і від розподілу залишкових напружень після закінчення лазерного впливу Оскільки поле залишкових напружень впливає на роботу клітин по оновленню тканини, для досягнення позитивного результату (ефективності) і забезпечення безпеки процедури необхідно провести узгодження термічного і механічного впливу на біологічну тканину.
Завданням винаходу є створення способу опто-термо-механічного впливу на біологічну тканину і пристрою для його здійснення, що забезпечують ефективний і безпечний підхід до нетравматичного лікування захворювань, пов'язаних із деформацією і пошкодженням біологічних тканин, шляхом створення регульованих залишкових напружень і регульованого просторового розподілу необоротних змін структури біологічних тканин.
Вказаний результат досягається тим, що відповідний винаходу спосіб опто-термо-механічного впливу на біологічну тканину базується на здійсненні наступних етапів: - визначають на основі передопераційного обстеження пацієнта просторовий розподіл фізико-хімічних і геометричних властивостей біологічної тканини в ділянці, що підлягає лікувальному опто-термо-механічному впливу, - за необхідності, здійснюють механічний вплив на ділянку біологічної тканини, що підлягає лікувальному впливу, зокрема, надають вказаній ділянці заданої форми, - здійснюють опромінення ділянки біологічної тканини, модульованим і сформованим у просторі по заданому закону випромінюванням у діапазоні оптичних довжин хвиль із попередньо заданими параметрами, що супроводжується одночасним тепловим і механічним впливом на вказану ділянку, - одночасно з указаним опроміненням ділянки біологічної тканини здійснюють вимірювання просторового розподілу фізико-хімічних і геометричних характеристик як в зоні безпосереднього оптичного впливу, так і за межами вказаної ділянки, - здійснюють узгодження параметрів просторового формування випромінювання і модуляції оптичного випромінювання між собою і з указаними характеристиками біологічної тканини, - визначають зміну вказаних характеристик відносно вимірювань вказаних характеристик на етапі передопераційного впливу, - регулюють параметри оптичного випромінювання в процесі опромінення залежно від безперервно вимірюваних характеристик просторового розподілу фізико-хімічних і геометричних характеристик як ділянки безпосереднього впливу біологічної тканини, так і за її межами, - при отриманні необхідних характеристик просторового розподілу фізико-хімічних і геометричних параметрів припиняють опромінення вказаної ділянки біологічної тканини, при цьому параметри опто-термо- механічного лікувального впливу на біологічну тканину задаються за умови забезпечення регулювання залишкових механічних напружень і забезпечення процесу регульованої безповоротної модифікації структури біологічної тканини.
Крім того, випромінювання в оптичному діапазоні довжин хвиль являє собою лазерне випромінювання в діапазоні від 0,1 до 11 мікрометрів.
При цьому лазерне випромінювання може бути імпульсним або безперервним.
Щільність потужності лазерного випромінювання лежить в діапазоні від 1 до 1000Вт/см".
Тривалість опромінення ділянки біологічної тканини лазерним випромінюванням обирають із діапазону
О,1сек до ЗОхв.
Крім того, просторовим формуванням оптичного випромінювання, наприклад, лазерного випромінювання є: (а) формування заданого розподілу щільності потужності випромінювання на поверхні і в об'ємі ділянки біологічної тканини; (б) сканування лазерного променя за трьома координатами згідно із заданим законом; (в) комбінація етапів (а) і (б).
До параметрів оптичного випромінювання, регульованих у процесі опромінення ділянки біологічної тканини залежно від характеристик просторового розподілу фізико-хімічних і геометричних характеристик, що безперервно вимірюються як у ділянці безпосереднього впливу біологічної тканини, так і за її межами, відносяться довжина хвилі випромінювання, потужність випромінювання, щільність потужності і просторово- часовий закон її зміни, а також параметри модуляції і просторового формування лазерного випромінювання, наприклад, глибини і частоти модуляції на поверхні і в об'ємі біологічної тканини, просторовий розподіл потужності випромінювання.
Глибина модуляції згідно з винаходом знаходиться в межах 1-10095, частота модуляції знаходиться в діапазоні 1-109Гц.
При цьому вимірювання просторового розподілу фізико-хімічних і геометричних характеристик як у зоні безпосереднього лазерного впливу, так і за межами вказаної ділянки здійснюють з урахуванням спектрального складу сигналу відгуку ділянки біологічної тканини на модульоване лазерне опромінення вказаної ділянки.
У вказаному способі згідно з винаходом додатково здійснюють вимірювання амплітуди і фази коливань сигналу відгуку ділянки біологічної тканини на модульоване лазерне опромінення вказаної ділянки.
При цьому попередньо задана величина частоти модуляції лазерного випромінювання вибирається за умови узгодження з резонансними частотами механічних коливань в ділянці лікувального впливу біологічної тканини.
Крім того, за необхідності перед етапом опромінення біологічної тканини здійснюють локальне натиснення на ділянки біологічної тканини, наприклад, шкіри або слизової оболонки, яка покриває ділянку біологічної тканини, що підлягає лікувальному впливу.
Згідно з другим аспектом винаходу забезпечується пристрій для лікувального впливу на біологічні тканини, що містить джерело оптичного випромінювання з блоком керування потужністю оптичного випромінювання і часової модуляції, оптично спряжений із пристроєм перенесення оптичного випромінювання і формування просторового розподілу щільності потужності оптичного випромінювання на поверхні і в об'ємі ділянки біологічної тканини, а також контрольно-ді«агностичну систему, що забезпечує визначення просторового розподілу фізико-хімічних і геометричних характеристик ділянки біологічної тканини, що підлягає лікувальному впливу, і прилеглої до неї ділянки, при цьому контрольно-діагностична система підключена до джерела оптичного випромінювання, блока керування потужністю оптичного випромінювання і часової модуляції, пристрою перенесення оптичного випромінювання і формування просторового розподілу щільності потужності оптичного випромінювання на поверхні і в об'ємі ділянки біологічної тканини, відповідно.
Крім того, у вказаному пристрої джерело оптичного випромінювання є джерелом лазерного випромінювання.
При цьому джерело лазерного випромінювання формує лазерне випромінювання в діапазоні від 0,1 до 11 мікрометрів.
Крім того, контрольно-діагностична система містить, щонайменше, один датчик стану біологічної тканини, що забезпечує вимірювання характеристик ділянки біологічної тканини в ділянці лікувального впливу і безпосередній близькості, сполучений із блоком обробки даних, що забезпечує формування керуючих сигналів для регулювання параметрів оптичного випромінювання в процесі опромінення, а також пристрій візуалізації і відображення інформації.
При цьому, щонайменше, один датчик стану біологічної тканини контрольно-діагностичної системи вимірює фізико-хімічні і геометричні характеристики ділянки біологічної тканини, наприклад, температуру, концентрацію води біологічної тканини, механічні напруження, характеристики світлорозсіювання, швидкість звуку, декремент загасання оптоакустичних хвиль, геометричні розміри біологічної тканини.
Блок обробки сигналів контрольно-діагностичної системи на основі сигналів, що надходять від, щонайменше, одного датчика стану біологічної тканини, забезпечує керуючі сигнали в джерело оптичного випромінювання, блок керування потужністю оптичного випромінювання і часової модуляції, пристрій перенесення оптичного випромінювання і формування просторового розподілу щільності потужності оптичного випромінювання на поверхні і в об'ємі ділянки біологічної тканини, відповідно.
Блок керування потужністю оптичного випромінювання і часової модуляції зроблений у вигляді електрооптичного модулятора або акустооптичного модулятора, або механічного модулятора.
Крім того, модуляція оптичного випромінювання здійснюється зміною потужності накачування, наприклад, джерела лазерного випромінювання.
Пристрій перенесення оптичного випромінювання і формування просторового розподілу щільності потужності оптичного випромінювання на поверхні і в об'ємі ділянки біологічної тканини зроблено у вигляді оптично спряжених формуючої оптичної системи і електрооптичного сканера.
Пристрій перенесення оптичного випромінювання і формування просторового розподілу щільності потужності оптичного випромінювання на поверхні і в об'ємі ділянки біологічної тканини виготовлений у вигляді оптично спряжених формуючої оптичної системи і растрової системи.
Крім того, формуюча оптична система виконана у вигляді відрізка оптичного волокна або системи лінз і дзеркал, яка забезпечує доставку лазерного випромінювання від джерела оптичного випромінювання до ділянки біологічної тканини.
Пристрій візуалізації і відображення інформації згідно з винаходом виготовлений у вигляді, наприклад, ендоскопа і дисплея, що формує відображення ділянки біологічної тканини, або оптичного когерентного томографа.
Крім того, пристрій візуалізації і відображення інформації здійснює вимірювання геометричних характеристик ділянки біологічної тканини.
При цьому зворотний зв'язок здійснюється контрольно-діагностичною системою на основі оптотермічного відгуку біологічної тканини на лазерне випромінювання з часовою модуляцією.
Крім того, зворотний зв'язок здійснюється контрольно-діагностичною системою на основі аналізу спектрального складу сигналу відгуку біологічної тканини на модульований лазерний вплив.
Зворотний зв'язок здійснюється контрольно-діагностичною системою на основі аналізу амплітуди і фази сигналу відгуку біологічної тканини на модульований лазерний вплив.
Часовий закон модуляції лазерного випромінювання, зокрема, амплітуда, глибина, частота і форма модуляції визначаються контрольно-діагностичною системою за даними передопераційної діагностики і коректуються в процесі лазерного впливу на основі керуючого сигналу вказаної контрольно-діагностичної системи.
Закон формування просторового розподілу лазерного випромінювання визначається за даними передопераційної діагностики і коректується в процесі лазерного впливу на основі керуючого сигналу контрольно-діагностичної системи.
Крім того, параметри процесу сканування або просторового розподілу лазерного випромінювання визначаються за даними передопераційної діагностики і коректуються в процесі лазерного впливу на основі керуючого сигналу контрольно-діагностичної системи.
У вказаному пристрої забезпечується узгодження законів модуляції і просторового формування лазерного випромінювання на основі даних передопераційної діагностики і здійснюється їх коректування в процесі лазерного впливу на основі сигналу контрольно-діагностичної системи.
Крім того, у вказаному пристрої здійснюється зворотний зв'язок на основі оптоакустичного відгуку біологічної тканини на модульоване лазерне випромінювання, сформоване за заданим просторовим розподілом на поверхні і в об'ємі біологічної тканини.
Зворотний зв'язок здійснюється також на основі оптоелектричного відгуку біологічної тканини на модульоване лазерне випромінювання, сформоване відповідно до заданого просторового розподілу на поверхні і в об'ємі біологічної тканини.
Крім того, зворотний зв'язок здійснюється на основі моніторинга зміни оптичних властивостей біологічної тканини під час лазерного впливу випромінюванням, модульованим і сформованим за заданим просторовим розподілом на поверхні і в об'ємі біологічної тканини.
У пристрої згідно з винаходом, щонайменше, один датчик стану біологічної тканини контрольно- діагностичної системи може бути встановлений безпосередньо в ділянку біологічної тканини за допомогою хірургічного інструмента.
Заявлений спосіб і пристрій його реалізації дозволяють: (1) знизити температуру, при якій досягається лікувальний ефект, розширити зону допустимих режимів впливу, розширити зону безпечного застосування способу в медицині (зокрема, для лікування захворювань хребта); (2) оптимізувати (посилити) лікувальний опто-термо-механічний вплив на біотканини, зокрема, за рахунок (механічних і акустичних) коливальних ефектів і виникаючих резонансів; (3) підвищити точність і надійність роботи системи зворотної зв'язку; (4) запобігти небажаному впливу на оточуючі тканини і зменшити ймовірність або повністю виключити виникнення ускладнень і небажаних побічних ефектів.
Важливо, що застосування модуляції лазерного випромінювання дозволяє принципово змінити роботу контрольно-діагностичних систем, які будуть реєструвати відгук біологічної тканини саме на модульований вплив. При цьому з'являється можливість реєструвати опто-термо-механічний відгук, аналізувати спектральний склад відгуку, його фазу, а не тільки амплітуду сигналу, як це було, наприклад, у (заявці УУО 01/22863 АЗІ.
Короткий опис креслень
Винахід пояснюється нижче на прикладах здійснення з посиланнями на креслення, на якому представлене наступне.
На Ффіг.1 представлена блок-схема пристрою для лікувального впливу на біологічну тканину, на прикладі якої здійснюється спосіб опто-термо-механічного впливу на вказану біологічну тканину.
Опис переважного варіанту здійснення винаходу
Нижче описано спосіб опто-термо-механічного впливу на біологічну тканину, який реалізується пристроєм для його здійснення, що також є об'єктом даного винаходу.
Опис зазначеного способу і пристрою для його здійснення представлено з посиланнями на Фіг.1. Пристрій для лікувального впливу на біологічну тканину згідно з Фіг.1 складається з джерела оптичного випромінювання по3.1; блока керування потужністю оптичного випромінювання і часової модуляції по3з.2; пристрою перенесення оптичного випромінювання і формування просторового розподілу щільності потужності оптичного випромінювання на поверхні і в об'ємі біологічної тканини поз.3; контрольно-діагностичної системи поз.4, при цьому контрольно-діагностична система включає пристрій візуалізації і відображення інформації поз.5, щонайменше, один датчик стану біологічної тканини поз.б, блок обробки даних поз3.7, під поз.8 позначена ділянка біологічної тканини, яка зазнає лікувального впливу.
Джерело оптичного випромінювання по3з.1 являє собою джерело лазерного випромінювання, яке може бути як імпульсно-періодичним, так і безперервним із модульованою у часі вихідною потужністю. Це може, наприклад, бути імпульсно-періодичний Ма:УАсСь лазер на довжині хвилі 1,32мкм або безперервний волоконний лазер з періодично модульованим випромінюванням на довжині хвилі 1,56мкм.
Блок керування потужністю оптичного випромінювання і часової модуляції поз.2 може бути як внутрішньою частиною системи збудження лазера, так і зовнішнім блоком, не пов'язаним безпосередньо з лазером. У першому випадку модуляція випромінювання здійснюється шляхом модуляції потужності накачування лазера, наприклад, напругою живлення. У другому випадку модуляція випромінювання може здійснюватися, наприклад, за допомогою електрооптичного модулятора, акустооптичного модулятора або механічного модулятора (переривника).
Пристрій перенесення оптичного випромінювання і формування просторового розподілу щільності потужності оптичного випромінювання на поверхні і в об'ємі біологічної тканини поз.3 може бути двох типів. У першому типі використовується періодичне або аперіодичне сканування лазерного променя по біотканині за трьома координатами. При цьому частота й амплітуда сканування, а також розмір лазерної плями, можуть варіюватися для того, щоб забезпечити оптимальні умови впливу на тканину. В якості сканатора може використовуватися, наприклад, електрооптичний сканатор.
У другому типі за допомогою оптичної (наприклад, растрової) системи формується лазерна пляма на поверхні біологічної тканини із заданим, зокрема, модульованим у просторі випромінюванням (наприклад періодично змінним у просторі) розподілом щільності потужності по плямі. Перенесення лазерного випромінювання від джерела випромінювання (1) до біотканини здійснюється за допомогою формуючої оптичної системи, зробленої з системи лінз і дзеркал або у вигляді відрізка оптичного волокна.
Контрольно-діагностична система поз.4 складається з пристрою візуалізації і відображення інформації поз.5, зроблена, наприклад, у вигляді ендоскопа з дисплеєм або оптичного когерентного томографа, щонайменше, одного датчика поз.б6 стану біологічної тканини і блоку обробки даних поз.7, що формує на основі сигналів, щонайменше, одного датчика стану біологічної тканини керуючі команди для джерела оптичного випромінювання поз.1, блоку керування потужністю оптичного випромінювання і часової модуляції поз.2 і пристрою доставки оптичного випромінювання і формування просторового розподілу щільності потужності оптичного випромінювання поз.3.
Датчик(и) поз.б стану біологічної тканини являють собою пристрої, що реєструють зміну фізико-хімічних властивостей біотканин, які зазнають опто-термо-механічного впливу і, залежно від виду лікувального впливу, типу, локалізації і розмірів біологічної тканини, яка підлягає лікувальному впливу, можуть бути спеціально розробленими датчиками температури, датчиками амплітуди, фази і частоти акустичних сигналів, датчиками механічних напружень, датчиками амплітуди, фази і частоти, а також просторового розподілу розсіяного світла, датчиками концентрації води в опромінюваній біотканині.
Блок обробки даних (поз.7) може являти собою, щонайменше, одну комп'ютерну плату (наприклад, процесор Іпієї Репіїшт-2, звукову карту ЮС-ХО ІГедасу боцпа бЗузієт або віртуальний багатоканальний осцилограф), вмонтовану в персональний комп'ютер, який обробляє сигнали від датчиків контрольно- діагностичної системи (по3з.б6) і формує за певним алгоритмом керуючі сигнали для джерела оптичного випромінювання (поз.1), для блоку керування потужністю оптичного випромінювання і часової модуляції (поз.2) і для пристрою перенесення оптичного випромінювання і формування просторового розподілу щільності потужності (поз.3) на зміну потужності випромінювання, параметрів модуляції і просторового розподілу щільності потужності оптичного випромінювання на поверхні і в об'ємі біологічної тканини або вимкнення лазера.
Випромінювання від джерела оптичного випромінювання поз.ї на основі даних передопераційного обстеження модулюється у часі за допомогою блоку керування потужністю оптичного випромінювання і часової модуляції поз.2, за допомогою пристрою перенесення оптичного випромінювання і формування просторового розподілу щільності потужності оптичного випромінювання поз.3 формується і підводиться до біологічної опромінюваної тканини. Щонайменше, один датчик стану біологічної тканини поз.б6 закріплюється поблизу або в безпосередньому контакті з опромінюваною тканиною так, щоб забезпечити оптимальне отримання інформації про стан біологічної тканини.
Спосіб опто-термо-механічного впливу на біологічну тканину згідно з винаходом здійснюють таким чином.
Попередньо визначають ділянку біологічної тканини, що підлягає лікувальному впливу, наприклад, за допомогою пристрою візуалізації і відображення інформації поз.5, або на основі даних передопераційного томографічного обстеження пацієнта. Потім встановлюють датчик(и) стану біологічної тканини поз.6 контрольно-діагностичної системи поз.4, включають вказану контрольно-діагностичну систему і визначають просторовий розподіл фізико-хімічних і геометричних властивостей біологічної тканини в ділянці, що підлягає лікувальному впливу, наприклад, вимірюють просторовий розподіл механічних напружень за допомогою мікротензометра, вимірюють декремент згасання акустичних коливань під час збудження оптоакустичних хвиль шляхом модульованого лазерного впливу низької інтенсивності (щільністю потужності 0,01-0,58т/см?), при якій зміна температури в зоні лазерного впливу не перевищує 1К. Просторовий розподіл температури в біологічній тканині вимірюють, наприклад, за допомогою мікротермопари або скануючого тепловізора.
Геометричні властивості (форму і розміри) ділянки біологічної тканини, що підлягає лікувальному впливу, визначають за допомогою пристрою візуалізації і відображення інформації (по3.5), наприклад, за допомогою оптичного когерентного томографа. Просторовий розподіл неоднорідності структури біологічної тканини визначають, наприклад, за допомогою оптичного когерентного томографа.
Потім дані передопераційного обстеження пацієнта обробляються за допомогою пристрою обробки даних поз3.7, який на основі попередньо заданого алгоритму видає рекомендації щодо вибору початкових параметрів лазерного опромінення. Зокрема, форма і розміри лазерної плями і закон сканування вибираються відповідно до геометричних властивостей і просторового розподілу напружень в ділянці біологічної тканини, що підлягає лікувальному впливу. Попередньо задана величина частоти модуляції оптичного випромінювання вибирається, например, за умови погодження з резонансними частотами механічних коливань у ділянці лікувального впливу біологічної тканини. Задають початкові параметри лазерного випромінювання, наприклад, довжину хвилі 1,5 мікрометрів, потужність лазерного джерела 2Вт, форму плями лазерного випромінювання, наприклад, коло діаметром 1їмм, частоту модуляції 26Гц, глибину модуляції 80905, закон сканування випромінювання у просторі (за трьома координатами) і в часі.
При лікуванні деформованої хрящової тканини, за необхідності, за допомогою хірургічного інструмента надають заданої форми шляхом механічного впливу ділянці біологічної тканини, що підлягає лікувальному впливу.
За необхідності, механічний інструмент використовують також для локального натиснення на ділянки біологічної тканини, наприклад, шкіри або слизової оболонки, які покривають ділянку біологічної тканини, що підлягає лікувальному впливу. Локальне натиснення підвищує безпеку опто-термо-механічного впливу. Під час натиснення відбувається локальне зменшення концентрації води і, відповідно, локальне зменшення коефіцієнта поглинання випромінювання у приповерхневих шарах указаних біологічних тканин, що забезпечує зміщення максимуму температури в об'єм біологічної тканини, яка підлягає лікувальному впливу, і запобігає перегріву та пошкодженню поверхневих шарів, наприклад, шкіри, слизової оболонки і охрястя.
Пристрій для опто-термо-механічного впливу на біологічну тканину згідно з винаходом працює таким чином.
Оптичне, наприклад, лазерне, випромінювання від джерела випромінювання поз.1 модулюється у часі за допомогою блока керування потужністю оптичного випромінювання і часової модуляції (наприклад, акустооптичного модулятора) по3з.2 і за допомогою оптичної формуючої системи, наприклад, оптичного волокна, подається на пристрій формування просторового розподілу щільності потужності оптичного випромінювання, поз.3, наприклад, мікролінзовий оптичний растр, розташований поблизу поверхні (на відстані 5-10мм) опромінюваної ділянки біологічної тканини. Нагрівання біотканини лазерним випромінюванням приводить до зміни просторового розподілу їх геометричних і фізико-хімічних характеристик, наприклад, поля температур, поля напружень або діаграми розсіювання лазерного випромінювання, які безперервно контролюються пристроєм візуалізації і відображення інформації поз.5, наприклад, оптичним когерентним томографом, наприклад, типу ІМАГИОХ, датчиками поз.б6, наприклад, скануючим 14 радіометром або мікротезодатчиком на основі тензорезистора, або оптичним багатоканальним аналізатором (ОБА), наприклад, типу МОРС-11. Сигнали з датчиків поз.6 та пристрою візуалізації і відображення інформації поз.5 безперервно подаються на блок обробки даних поз.7, де обробляються і виводяться на відеодисплей для безперервного візуального моніторингу, що забезпечує можливість візуального стеження за характеристиками опромінюваної тканини і ручного керування параметрами опромінення. Одночасно блок обробки даних поз.7 на основі сигналів із датчиків по3з.б6 та пристрою візуалізації і відображення інформації поз.5 формує за певним алгоритмом команди для блоку керування потужністю оптичного випромінювання і часової модуляції поз.2 і пристрою доставки оптичного випромінювання і формування просторового розподілу по3з.3 для зміни потужності, параметрів часової модуляції і параметрів просторового розподілу щільності потужності оптичного випромінювання, а також команду джерелу оптичного випромінювання поз.1 на його вимкнення за умови досягнення необхідних характеристик опромінюваної біотканини, наприклад, температури хряща носової перегородки - 7070.
Надалі спосіб опто-термо-механічного впливу на біологічні тканини описується на наступних конкретних прикладах його здійснення.
Приклад 1
Чоловік 49 років поступив у клініку зі скаргами на біль у поперековому відділі хребта через рік після перенесеної операції по видаленню грижі міжхребцевого диска. Передопераційне обстеження, у т.ч. за допомогою комп'ютерної томографії і дискографії, встановило нестабільність хребта і наявність дефекту фіброзного кільця оперованого попередньо міжхребцевого диска.
При лікуванні патології спочатку були визначені топологія і розміри дефекту, і визначений розподіл механічних напружень у ділянки фіброзного кільця за допомогою мікротензометра, введеного в міжхребцевий диск через голку діаметром 1 бмм. За джерело лазерного випромінювання вибрано Ег-діаз5 волоконний лазер з довжиною хвилі 1,5бмкм, потужністю випромінювання від 0,2 до 5Вт, модуляцією випромінювання з частотою в діапазоні від 1 до 80Гц і глибиною від 50 до 10095. На основі передопераційної діагностики були вибрані такі початкові параметри лазерного опромінення: потужність лазерного джерела 0,9Вт, частота модуляції 5Гц, глибина модуляції 8095. Застосували місцеву анестезію (ін'єкцію новокаїну). Випромінювання підвели до зони дефекту через волоконний світловод діаметром бООмкм, вставлений у металеву голку довжиною 25см і зовнішнім діаметром 1,2мм.
В операції використовувалися два датчики контрольно-діагностичної системи: акустичний датчик для вимірювання оптоакустичного відгуку біологічної тканини на модульований лазерний вплив і мікротермопара для вимірювання температури. Обидва датчики кріпилися на другій металевій голці довжиною 25см і діаметром 2мм, яка була введена в міжхребцевий диск під кутом 30 градусів до першої голки і переміщалася в процесі опромінення в нове положення кожні 5 секунд із кроком 0,5мм.
Візуалізація положення обох голок і зони впливу здійснювалася за допомогою ендоскопічної системи.
Зміни у структурі тканини фіброзного кільця реєструвалися за допомогою оптичного когерентного томографа.
Загальний час впливу становив 160 секунд. Температурні вимірювання показали, що підвищення температури у фіброзному кільці поблизу спинномозкового каналу складало не більше за 1,2"С, що зробило безпечним опто-термо-механічне лікування. Біль у ділянці хребта значно зменшився відразу після закінчення процедури.
Контрольні обстеження, проведені за допомогою томографа, дискографії і методом вимірювання швидкості поширення акустичних хвиль через З і 9 місяців після лікування, показали заростання дефекту фіброзного кільця хрящовою тканиною. Таким чином, правильний вибір режимів опто-термо-механічного впливу модульованого лазерного впливу на пошкоджене фіброзне кільце міжхребцевого диска забезпечив процес регульованої безповоротної модифікації його структури і, в результаті, привів до бажаного стійкого лікувального ефекту - усунення болю і нестабільності хребта.
Приклад 2
Жінка 55 років звернулася в клініку з приводу естетичних недоліків форми носа. Передопераційне обстеження за допомогою пристрою візуалізації і відображення інформації, що включає ендоскоп і оптичний когерентний томограф, показало викривлення хрящевих пластинок крил носа без патології в кістковому відділі носа.
За джерело лазерного випромінювання був вибраний Ма:УАс твердотілий імпульсно-періодичний лазер з довжиною хвилі 1,32мкм, середньою потужністю випромінювання від 0,3 до 5Вт, тривалістю імпульсу 1мс, частотою проходження імпульсів від 10 до 700Гц. Блок формування просторового розподілу випромінювання забезпечував фокусування випромінювання у вигляді чотирьох круглих плям діаметром від 0,4 до Змм, розташованих на відстані від 0,5 до 10мм одна від одної, а також сканування випромінювання за трьома координатами зі швидкістю від 0,1 до 20см/с.
За сигнал зворотного зв'язку використали фазу розсіяного випромінювання при опроміненні крил носа додатковим низькоїнтенсивним джерелом світла діодного лазера з довжиною хвилі 0,б8мкм і сигнал мікротермопари. Двом симетрично розташованим хрящам крил носа надавалася знову задана форма за допомогою хірургічного інструмента, що забезпечує плавний вигин розташованих всередині крил носа хрящів без їх хірургічного виділення. Дві хрящові пластинки почергово опромінювалися імпульсами лазерного випромінювання з частотою 20Гц через оптичне волокно і растрову оптичну систему. Потужність лазерного випромінювання в перші 12сек опромінення становила 2,5ЩВт, потім, після отримання сигналу з мікротермопари, який свідчив про стабілізацію температури нагріваного хряща на рівні 52"С, потужність підвищувалася до 4,4Вт. Вимкнення лазера здійснювалося після отримання сигналу від контрольно- діагностичної системи про зміну фази сигналу світлорозсіювання на 180", що свідчило про завершення процесу релаксації напружень у нагріваному хрящі. Для двох різних хрящових пластинок час нагріву при лазерній потужності 4,4ОВт становив 4,2 і 5,1сек, відповідно, при однаковій досягнутій температурі 6870.
Післяопераційна діагностика за допомогою оптичного когерентного томографа, зроблена безпосередньо після операції і через 6 місяців, показала стабільність заново наданої конфігурації обох крил носа без видимих пошкоджень слизової оболонки й інших прилеглих тканин. Таким чином, вибрані режими опто-термо- механічного впливу модульованого у часі і сформованого у просторі лазерного впливу на деформовані хрящові пластинки крил носа забезпечили процес регульованої безповоротної модифікації його структури і, як наслідок, привели до бажаного косметологічного ефекту - відновлення заданої форми деформованих крил носа.
Приклад З
Підліток 13 років звернувся у клініку зі скаргами на утруднення носового дихання. Передопераційне обстеження за допомогою ендоскопічної системи візуалізації і за допомогою оптичного когерентного томографа показало викривлення хрящового відділу перегородки носа, пов'язане з травмою носа без патологічних змін кісткових тканин.
За джерело лазерного випромінювання був вибраний Ег-діазз волоконний лазер із довжиною хвилі 1,56мкм, потужністю випромінювання від 0,2 до 5Вт, початковою модуляцією випромінювання з частотою в
З65ГцЦ і глибиною 3095.
Використовувалась контрольно-діагностична система на основі оптоакустичного датчика « мікротензометра. Включилося лазерне джерело зі зниженим рівнем потужності 0,1Вт і плямою діаметром 1їмм і сканувалося лінійно ділянці хрящової тканини, що підлягає лікувальному впливу, з частотою 0,1Гц і амплітудою 5см, при цьому вимірювався просторовий розподіл амплітуди оптоакустичного сигналу, за яким пристрій обробки даних (по3з.7 на Фіг.1) вибирав початковий просторовий розподіл лазерної потужності. У результаті лазерна пляма на поверхні слизової оболонки, через яку опромінювалися хрящі, вибиралася у вигляді строчки довжиною 28мм і шириною 0,Змм, розташовану вздовж лінії вигину хрящової пластинки на відстані 5мм від зони зростання хряща, що гарантувало запобігання її перегріву. Випрямлення і фіксація заданої форми носової перегородки, а також механічне натиснення на слизову оболонку, що покриває хрящову тканину в ділянці лікувального впливу, здійснювалися за допомогою хірургічного інструмента.
Лазерне нагрівання здійснювалося при потужності лазерного випромінювання 4,5Вт протягом бсек. Вимкнення лазера здійснювалося після отримання сигналу з мікротензометра про досягнення просторової неоднорідності залишкових напружень у носовій перегородці на рівні 1095. При цьому характерний крок неоднорідностей становив З0О0мкм, що корелює з характерною відстанню між активними клітинами хрящової тканини - хондроцитами. У процесі операції, виконаної з використанням аплікаційної анестезії, пацієнт не відчував болю і покинув клініку самостійно через 30 хвилин після завершення операції. Томографічне і риноскопічне дослідження, проведені безпосередньо після опромінення, а також через З і 9 місяців, виявили стабільність нової заданої форми хряща носової перегородки і рівність газопотоків через обидва носових проходи.
Оптична когерентна томографія не виявила яких-небудь пошкоджень прилеглої до носової перегородки слизової оболонки і охрястя. Таким чином, вибрані режими опто-термо-механічного впливу модульованого у часі і сформованого у просторі лазерного впливу на деформований хрящ носової перегородки забезпечили регульовану неоднорідність залишкових механічних напружень у хрящовій тканині, що привело до бажаного лікувального ефекту - випрямлення носової перегородки і відновлення нормального дихання. Крім того, забезпечується безпечне відновлення форми хряща, оскільки в процесі лазерного опто-термо-механічного впливу не зачіпаються зони зростання хряща, що запобігає аномаліям розвитку і диспропорцій, які можуть виникати внаслідок звичайного високотравматичного хірургічного втручання.
Промислова застосовність
Даний винахід являє собою новий спосіб керованого опто-термо-механічного впливу на просторову неоднорідність температури напружень і структури біологічних тканин. Спосіб опто-термо-механічного впливу на біологічну тканину і пристрій для його здійснення можна використовувати в різних сферах медицини, зокрема, в отоларингології і косметології для корекції форми хрящової тканини, в офтальмології для корекції форми рогівки ока, в ортопедії і спінальній хірургії для лікування захворювань суглобів і міжхребцевих дисків.
Перелік позицій, указаних на фігурі 1 - Джерело лазерного випромінювання 2 - Блок керування параметрами і модулювання випромінювання
З - Блок перенесення і формування просторового розподілу випромінювання 4 - Контрольно-діагностична система - Пристрій візуалізації і відображення інформації 6 - Датчик(и) стану біологічної тканини 7 - Блок обробки даних 8 - Зона лікувального впливу біологічної тканини 7 4 5 1 ши ше » : ї й
З м ШЕ І . воша ! І і
І Од | : і и: нт ГК
Б Ше Й хни 2 щ й | І т р І Й
З. як ! ген ше ї 7 ря нн і; Ей
М ; -
Шк Си пи Дт щ ий пн Й й дик шо Шк м кт х ! те, зх. й
Ши дн - як
Фіг
Claims (37)
1. Спосіб опто-термомеханічного лікувального впливу на біологічну тканину, що включає наступні етапи: - визначають на основі передопераційного обстеження пацієнта: початкові характеристики просторового розподілу фізико-хімічних і геометричних параметрів біологічної тканини в ділянці, що підлягає лікувальному опто-термомеханічному впливу, а також кінцеві характеристики просторового розподілу фізико-хімічних і геометричних параметрів, які повинні бути отримані в результаті лікувального опто-термомеханічного впливу; - здійснюють опромінення ділянки біологічної тканини випромінюванням у діапазоні оптичних довжин хвиль, модульованим і сформованим у просторі за заданим законом із заданими параметрами, що супроводжується одночасним тепловим і механічним впливом на зазначену ділянку, при цьому згаданий закон формування випромінювання в просторі, параметри модуляції й згадані параметри діапазону оптичних довжин хвиль визначають, виходячи з результатів передопераційного обстеження; - одночасно із зазначеним опроміненням ділянки біологічної тканини здійснюють вимірювання характеристик просторового розподілу фізико-хімічних і геометричних параметрів як у зоні безпосереднього оптичного впливу, так і в зоні безпосередньої близькості до вказаної ділянки, - здійснюють узгодження параметрів закону просторового формування і параметрів модуляції оптичного випромінювання між собою і з вказаними характеристиками біологічної тканини, - визначають зміну вказаних характеристик щодо вимірів вказаних характеристик на етапі передопераційного впливу, - регулюють параметри оптичного випромінювання в процесі опромінення залежно від неперервно вимірюваних характеристик просторового розподілу фізико-хімічних |і геометричних характеристик як ділянки безпосереднього впливу біологічної тканини, так 1 в зоні безпосередньої до неї близькості, забезпечуючи динаміку зміни зазначених характеристик біологічної тканини, що задається, виходячи з результатів передопераційного обстеження; - при одержанні необхідних характеристик просторового розподілу фізико-хімічних і1 геометричних параметрів припиняють опромінення вказаної ділянки біологічної тканини, при цьому параметри опто-термомеханічного лікувального впливу на біологічну тканину задаються за умови забезпечення регулювання залишкових механічних напруг 1 забезпечення процесу регульованої незворотної модифікації структури біологічної тканини.
2. Спосіб за п. І, який додатково містить етап, на якому шляхом механічного впливу надають необхідної форми ділянці біологічної тканини, що підлягає лікувальному впливу, причому згадану необхідну форму визначають на етапі передопераційного обстеження.
3. Спосіб за п. 1 або п. 2, у якому випромінювання в оптичному діапазоні довжин хвиль являє собою лазерне випромінювання в діапазоні від 0,1 до 11 мікрометрів.
4. Спосіб за п. 3, в якому лазерне випромінювання є імпульсним або безперервним.
5. Спосіб за п. 3, в якому щільність потужності лазерного випромінювання лежить у діапазоні від 1 до 1000 Вт/см".
б. Спосіб за одним з пп. 1-3, в якому тривалість опромінення ділянки біологічної тканини лазерним випромінюванням вибирають із діапазону 0,1 сек. до 30 хв.
7. Спосіб за п. 1 або п. 2, в якому просторовим формуванням оптичного випромінювання є (а) формування заданого розподілу щільності потужності випромінювання на поверхні 1 в об'ємі ділянки біологічної тканини; (б) сканування лазерного променя за трьома координатами згідно з визначеним законом; (в) комбінація етапів (а) 1 (б).
8. Спосіб за п. І або п. 2, в якому до параметрів оптичного випромінювання, регульованих у процесі опромінення ділянки біологічної тканини залежно від безперервно вимірюваних характеристик просторового розподілу фізико-хімічних і геометричних характеристик як ділянки безпосереднього впливу біологічної тканини, так і за її межами, належать довжина хвилі випромінювання, потужність випромінювання, щільність потужності і1 просторово-часовий закон її зміни, а також параметри модуляції і просторового формування лазерного випромінювання, наприклад, глибини і частоти модуляції на поверхні і в об'ємі біологічної тканини, просторовий розподіл потужності випромінювання.
9, Спосіб за п. 85, у якому глибина модуляції знаходиться в межах 1-100 90, частота модуляції знаходиться в діапазоні 1-17 Гц.
10. Спосіб за одним із пп. 1-3, в якому вимірювання просторового розподілу фізико- хімічних і геометричних характеристик як у зоні безпосереднього лазерного впливу, так і за межами вказаної ділянки здійснюють з урахуванням спектрального складу сигналу відгуку ділянки біологічної тканини на модульоване лазерне опромінення вказаної ділянки.
11. Спосіб за п. 10, у якому додатково здійснюють вимірювання амплітуди і фази коливань сигналу відгуку ділянки біологічної тканини на модульоване лазерне опромінення вказаної ділянки.
12. Спосіб за п. І або п. 9, у якому попередньо задана величина частоти модуляції лазерного випромінювання вибирається за умови узгодження з резонансними частотами механічних коливань у ділянці лікувального впливу біологічної тканини.
13. Спосіб за п. 1 або п. 2, у якому за необхідності перед етапом опромінення біологічної тканини здійснюють локальне натиснення на ділянки біологічної тканини, наприклад, шкіри або слизової оболонки, які покривають ділянку біологічної тканини, що підлягає лікувальному впливу.
14. Пристрій для лікувального впливу на біологічну тканину, що містить: джерело оптичного випромінювання з блоком керування потужністю оптичного випромінювання і часової модуляції, оптично спряжене із пристроєм перенесення оптичного випромінювання і формування просторового розподілу щільності потужності оптичного випромінювання на поверхні і в об'ємі ділянки біологічної тканини, при цьому густина потужності оптичного випромінювання на поверхні і в об'ємі ділянки біологічної тканини забезпечує заданий рівень незворотної модифікації структури біологічної тканини, а також контрольно-діагностичну систему, що забезпечує визначення просторового розподілу фізико-хімічних 1 геометричних характеристик ділянки біологічної тканини, що підлягає лікувальному впливу, і прилеглої до неї ділянки, при цьому контрольно-діагностична система підключена до джерела оптичного випромінювання, блока керування потужністю оптичного випромінювання 1 часової модуляції, пристрою перенесення оптичного випромінювання і формування просторового розподілу щільності потужності оптичного випромінювання на поверхні і в об'ємі ділянки біологічної тканини, відповідно; і виконана з можливістю припинення опромінення вказаної ділянки біологічної тканини при одержанні заданих характеристик просторового розподілу фізико-хімічних і геометричних параметрів, що забезпечують одержання заданого рівня незворотної модифікації структури біологічної тканини.
15. Пристрій за п. 14, у якому джерело оптичного випромінювання є джерелом лазерного випромінювання.
16. Пристрій за п. 15, у якому джерело лазерного випромінювання формує лазерне випромінювання в діапазоні від 0,1 до 11 мікрометрів.
17. Пристрій за п. 14, у якому контрольно-діагностична система містить щонайменше один датчик стану біологічної тканини, який забезпечує вимірювання характеристик ділянки біологічної тканини в ділянці лікувального впливу 1 в безпосередній близькості, сполучений із блоком обробки даних, що забезпечує формування керуючих сигналів для регулювання параметрів оптичного випромінювання в процесі опромінення, а також пристрій візуалізації 1 відображення інформації.
18. Пристрій за п. 17, у якому щонайменше один датчик стану біологічної тканини контрольно-діагностичної системи вимірює фізико-хімічні і геометричні характеристики ділянки біологічної тканини, наприклад, температуру, концентрацію води біологічної тканини, механічні напруження, характеристики світлорозсіювання, швидкість звуку, декремент загасання оптоакустичних хвиль, геометричні розміри біологічної тканини.
19. Пристрій за п. 17, у якому блок обробки сигналів контрольно-діагностичної системи на основі сигналів, що надходять від щонайменше одного датчика стану біологічної тканини, забезпечує керуючі сигнали в джерело оптичного випромінювання, блок керування потужністю оптичного випромінювання і часової модуляції, пристрій перенесення оптичного випромінювання і формування просторового розподілу щільності потужності оптичного випромінювання на поверхні і в об'ємі ділянки біологічної тканини, відповідно.
20. Пристрій за п. 14, у якому блок керування потужністю оптичного випромінювання і часової модуляції виконаний у вигляді електрооптичного модулятора або акустооптичного модулятора, або механічного модулятора.
21. Пристрій за п. 15, у якому модуляція оптичного випромінювання здійснюється зміною потужності накачування, наприклад, джерела лазерного випромінювання.
22. Пристрій за п. 14, у якому пристрій перенесення оптичного випромінювання і формування просторового розподілу щільності потужності оптичного випромінювання на поверхні і в об'ємі ділянки біологічної тканини виконано у вигляді оптично спряжених формуючої оптичної системи і електрооптичного сканера.
23. Пристрій за п. 14, у якому пристрій перенесення оптичного випромінювання і формування просторового розподілу щільності потужності оптичного випромінювання на поверхні і в об'ємі ділянки біологічної тканини виконаний у вигляді оптично спряжених формуючої оптичної системи і растрової системи.
24. Пристрій за п. 21 або п. 22, у якому формуюча оптична система виконана у вигляді відрізка оптичного волокна або системи лінз і дзеркал і забезпечує доставку лазерного випромінювання від джерела оптичного випромінювання до ділянки біологічної тканини.
25. Пристрій за п. 17, у якому пристрій візуалізації і відображення інформації виконаний у вигляді, наприклад, ендоскопа і дисплея, що формує відображення ділянки біологічної тканини або когерентного томографа.
26. Пристрій за п. 17, у якому пристрій візуалізації і відображення інформації здійснює вимірювання геометричних характеристик ділянки біологічної тканини.
27. Пристрій за п. 17, у якому зворотний зв'язок здійснюється контрольно- діагностичною системою на основі оптотермічного відгуку біологічної тканини на лазерне випромінювання з часовою модуляцією.
28. Пристрій за п. 14, у якому зворотний зв'язок здійснюється контрольно- діагностичною системою на основі аналізу спектрального складу сигналу відгуку біологічної тканини на модульований лазерний вплив.
29. Пристрій за п. 14, у якому зворотний зв'язок здійснюється контрольно- діагностичною системою на основі аналізу амплітуди і фази сигналу відгуку біологічної тканини на модульований лазерний вплив.
30. Пристрій за п. 14, у якому часовий закон модуляції лазерного випромінювання, зокрема амплітуда, глибина, частота і форма модуляції, визначаються контрольно- діагностичною системою за даними передопераційної діагностики і коректуються в процесі лазерного впливу на основі керуючого сигналу вказаної контрольно-діагностичної системи.
31. Пристрій за п. 14, у якому закон формування просторового розподілу лазерного випромінювання визначається за даними передопераційної діагностики і коректується в процесі лазерного впливу на основі керуючого сигналу контрольно-діагностичної системи.
32. Пристрій за одним із пп. 14, 15 1 17, у якому параметри процесу сканування лазерного випромінювання визначаються за даними передопераційної діагностики і коректуються в процесі лазерного впливу на основі керуючого сигналу контрольно- діагностичної системи.
33. Пристрій за п. 14, у якому забезпечується узгодження законів модуляції і просторового формування лазерного випромінювання на основі даних передопераційної діагностики і здійснюється їх коректування в процесі лазерного впливу на основі сигналу контрольно-діагностичної системи.
34. Пристрій за п. 14, у якому зворотний зв'язок здійснюється на основі оптоакустичного відгуку біологічної тканини на модульоване лазерне випромінювання, сформоване за заданим просторовим розподілом на поверхні і в об'ємі біологічної тканини.
35. Пристрій за п. 14, у якому зворотний зв'язок здійснюється она основі оптоелектричного відгуку біологічної тканини на модульоване лазерне випромінювання, сформоване відповідно до заданого просторового розподілу на поверхні 1 в об'ємі біологічної тканини.
36. Пристрій за одним із пп. 14, 15, у якому зворотний зв'язок здійснюється на основі моніторингу зміни оптичних властивостей біологічної тканини при лазерному впливі випромінюванням, модульованим і сформованим за заданим просторовим розподілом на поверхні 1 в об'ємі біологічної тканини.
37. Пристрій за п. 17, у якому щонайменше один датчик стану біологічної тканини контрольно-діагностичної системи встановлюється безпосередньо в ділянку біологічної тканини за допомогою хірургічного інструмента.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003128064/14A RU2372117C2 (ru) | 2003-09-18 | 2003-09-18 | Способ опто-термо-механического воздействия на биологическую ткань и устройство для его осуществления |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA85673C2 true UA85673C2 (uk) | 2009-02-25 |
Family
ID=34311239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA200509229A UA85673C2 (uk) | 2003-09-18 | 2004-09-17 | Спосіб опто-термомеханічного впливу на біологічну тканину і пристрій для його здійснення |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20050119643A1 (uk) |
| EP (1) | EP1665997B1 (uk) |
| JP (1) | JP2007505679A (uk) |
| CN (1) | CN1784185B (uk) |
| AT (1) | ATE538745T1 (uk) |
| AU (1) | AU2004271876A1 (uk) |
| EA (1) | EA200501298A1 (uk) |
| MX (1) | MXPA05009981A (uk) |
| RU (1) | RU2372117C2 (uk) |
| UA (1) | UA85673C2 (uk) |
| WO (1) | WO2005025400A2 (uk) |
Families Citing this family (49)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080154257A1 (en) * | 2006-12-22 | 2008-06-26 | Shiva Sharareh | Real-time optoacoustic monitoring with electophysiologic catheters |
| US20060254358A1 (en) * | 2004-11-12 | 2006-11-16 | Harald Merkel | Apparatus and a method for determining the spatial distribution of physical parameters in an object |
| CN101083936B (zh) * | 2004-12-20 | 2010-06-23 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 身体结构研究 |
| US8109981B2 (en) | 2005-01-25 | 2012-02-07 | Valam Corporation | Optical therapies and devices |
| JP5524487B2 (ja) * | 2006-02-01 | 2014-06-18 | ザ ジェネラル ホスピタル コーポレイション | コンフォーマルレーザ治療手順を用いてサンプルの少なくとも一部分に電磁放射を放射する方法及びシステム。 |
| US20070219600A1 (en) * | 2006-03-17 | 2007-09-20 | Michael Gertner | Devices and methods for targeted nasal phototherapy |
| US20070287991A1 (en) * | 2006-06-08 | 2007-12-13 | Mckay William F | Devices and methods for detection of markers of axial pain with or without radiculopathy |
| EA200700529A1 (ru) * | 2007-01-17 | 2008-08-29 | Эмиль Наумович Соболь | Способ лечения сколиоза и система для его осуществления |
| WO2008143955A2 (en) | 2007-05-14 | 2008-11-27 | The Regents Of The University Of Colorado | Laser fusion of tissue layers |
| JP5698538B2 (ja) * | 2007-12-28 | 2015-04-08 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | 組織切除装置、組織切除システム、及び組織切除術の実行を監視するためのプログラム |
| DE102008005053A1 (de) * | 2008-01-18 | 2009-07-30 | Rowiak Gmbh | Laserkorrektur von Sehfehlern an der natürlichen Augenlinse |
| EA011465B1 (ru) * | 2008-05-26 | 2009-04-28 | Эмиль Наумович Соболь | Способ коррекции зрения и устройство для его осуществления |
| WO2010039255A2 (en) * | 2008-10-03 | 2010-04-08 | Hlz Innovation, Llc | Adjustable pneumatic supporting surface |
| WO2011129900A2 (en) | 2010-04-17 | 2011-10-20 | Numena Medical Corporation | Devices and methods for reshaping cartilage structures |
| US20120191005A1 (en) * | 2011-01-22 | 2012-07-26 | Emil Naumovich Sobol | Diagnostic and Feedback Control for Efficacy and Safety of Laser Application for Tissue Reshaping and Regeneration |
| US9125677B2 (en) * | 2011-01-22 | 2015-09-08 | Arcuo Medical, Inc. | Diagnostic and feedback control system for efficacy and safety of laser application for tissue reshaping and regeneration |
| US11304746B2 (en) | 2011-06-14 | 2022-04-19 | Aerin Medical Inc. | Method of treating airway tissue to reduce mucus secretion |
| SG10201607576PA (en) | 2011-06-14 | 2016-11-29 | Aerin Medical Inc | Devices for treating nasal airways |
| US9415194B2 (en) | 2011-06-14 | 2016-08-16 | Aerin Medical Inc. | Post nasal drip treatment |
| US11033318B2 (en) | 2011-06-14 | 2021-06-15 | Aerin Medical, Inc. | Methods and devices to treat nasal airways |
| US11241271B2 (en) | 2011-06-14 | 2022-02-08 | Aerin Medical Inc. | Methods of treating nasal airways |
| US8986301B2 (en) | 2012-06-13 | 2015-03-24 | Aerin Medical Inc. | Methods and devices to treat nasal airways |
| US10456185B2 (en) | 2011-06-14 | 2019-10-29 | Aerin Medical, Inc. | Methods and devices to treat nasal airways |
| US10722282B2 (en) | 2011-06-14 | 2020-07-28 | Aerin Medical, Inc. | Methods and devices to treat nasal airways |
| TWI484154B (zh) * | 2012-02-24 | 2015-05-11 | 光學檢測裝置及其運作方法 | |
| ES2440368B1 (es) * | 2012-07-26 | 2015-03-06 | Univ Zaragoza | Biosensor con nanoparticulas metálicas |
| US9439731B2 (en) * | 2013-05-28 | 2016-09-13 | Chondrocyte, LLC | Methods for reshaping cartilage structures |
| US10603059B2 (en) | 2013-09-13 | 2020-03-31 | Aerin Medical Inc. | Hyaline cartilage shaping |
| US9687288B2 (en) | 2013-09-30 | 2017-06-27 | Arrinex, Inc. | Apparatus and methods for treating rhinitis |
| US9763743B2 (en) | 2014-07-25 | 2017-09-19 | Arrinex, Inc. | Apparatus and method for treating rhinitis |
| CN104147705A (zh) * | 2014-08-27 | 2014-11-19 | 重庆大学 | 一种可产生时变光强输出的光子治疗装置 |
| EP3212057B1 (en) | 2014-10-29 | 2021-12-01 | Spectral MD, Inc. | Reflective mode multi-spectral time-resolved optical imaging methods and apparatuses for tissue classification |
| US9872621B2 (en) * | 2014-12-17 | 2018-01-23 | Intel Corporation | Multispectral measurement for improved biological signal acquisition |
| CN108471949B (zh) * | 2015-10-28 | 2021-11-12 | 光谱Md公司 | 组织分类用反射模式多光谱时间分辨光学成像方法和设备 |
| WO2017152061A1 (en) | 2016-03-04 | 2017-09-08 | Aerin Medical, Inc. | Eustachian tube modification |
| US11806071B2 (en) | 2016-12-22 | 2023-11-07 | Aerin Medical Inc. | Soft palate treatment |
| MA47095A (fr) | 2016-12-22 | 2019-10-30 | Aerin Medical Inc | Traitement du palais mou |
| CN110573066A (zh) | 2017-03-02 | 2019-12-13 | 光谱Md公司 | 用于多光谱截肢部位分析的机器学习系统和技术 |
| JP7300999B2 (ja) | 2017-04-28 | 2023-06-30 | アリネックス， インコーポレイテッド | 鼻炎の治療において血管を位置特定するためのシステムおよび方法 |
| USD880694S1 (en) | 2017-05-01 | 2020-04-07 | Aerin Medical, Inc. | Nasal airway medical instrument |
| US10965093B2 (en) * | 2017-05-05 | 2021-03-30 | Institut National D'optique | Light modulation for improved photoacoustic feedback on light-induced treatments and procedures |
| US11096738B2 (en) | 2017-05-05 | 2021-08-24 | Aerin Medical, Inc. | Treatment of spinal tissue |
| USD902412S1 (en) | 2018-10-31 | 2020-11-17 | Aerin Medical, Inc. | Electrosurgery console |
| USD881904S1 (en) | 2018-10-31 | 2020-04-21 | Aerin Medical Inc. | Display screen with animated graphical user interface |
| EP3899463A4 (en) | 2018-12-14 | 2022-12-21 | Spectral MD, Inc. | SYSTEM AND METHOD FOR HIGH-PRECISION MULTIAPERTURE SPECTRAL IMAGING |
| WO2020123724A1 (en) | 2018-12-14 | 2020-06-18 | Spectral Md, Inc. | Machine learning systems and methods for assessment, healing prediction, and treatment of wounds |
| CN111141941B (zh) * | 2020-01-16 | 2022-05-03 | 广州思林杰科技股份有限公司 | 一种双通道示波器及其控制方法和存储介质 |
| EP4342407A1 (en) | 2022-09-23 | 2024-03-27 | Terra Quantum AG | Laser system and method for detecting and processing information |
| US20230369821A1 (en) | 2022-05-10 | 2023-11-16 | Gyrus Acmi, Inc. D/B/A Olympus Surgical Technologies America | Automatic laser setting adjustment |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU525042A1 (ru) * | 1975-06-02 | 1976-08-15 | Предприятие П/Я Р-6681 | Электрооптический модул тор света |
| US4316467A (en) * | 1980-06-23 | 1982-02-23 | Lorenzo P. Maun | Control for laser hemangioma treatment system |
| IL75998A0 (en) * | 1984-08-07 | 1985-12-31 | Medical Laser Research & Dev C | Laser system for providing target tissue specific energy deposition |
| CA1279901C (en) * | 1985-03-22 | 1991-02-05 | Carter Kittrell | Catheter for laser angiosurgery |
| US4718417A (en) * | 1985-03-22 | 1988-01-12 | Massachusetts Institute Of Technology | Visible fluorescence spectral diagnostic for laser angiosurgery |
| US5318024A (en) * | 1985-03-22 | 1994-06-07 | Massachusetts Institute Of Technology | Laser endoscope for spectroscopic imaging |
| JPH01135371A (ja) * | 1987-11-20 | 1989-05-29 | Olympus Optical Co Ltd | レーザ光照射装置 |
| JPH01250271A (ja) * | 1987-12-04 | 1989-10-05 | Olympus Optical Co Ltd | 医用レーザ照射装置 |
| US5269778A (en) * | 1988-11-01 | 1993-12-14 | Rink John L | Variable pulse width laser and method of use |
| US4973848A (en) * | 1989-07-28 | 1990-11-27 | J. Mccaughan | Laser apparatus for concurrent analysis and treatment |
| ZA948393B (en) * | 1993-11-01 | 1995-06-26 | Polartechnics Ltd | Method and apparatus for tissue type recognition |
| RU2113820C1 (ru) * | 1994-03-02 | 1998-06-27 | Калюжный Владимир Викторович | Способ компьютерной медицинской интроскопии и компьютерный томограф для его осуществления |
| US5591157A (en) * | 1994-09-07 | 1997-01-07 | Hennings; David R. | Method and apparatus for tympanic membrane shrinkage |
| RU2138192C1 (ru) * | 1995-03-06 | 1999-09-27 | Полартекникс, Лтд. | Способ распознавания типа ткани и аппарат для осуществления способа |
| US6022309A (en) * | 1996-04-24 | 2000-02-08 | The Regents Of The University Of California | Opto-acoustic thrombolysis |
| US6156030A (en) * | 1997-06-04 | 2000-12-05 | Y-Beam Technologies, Inc. | Method and apparatus for high precision variable rate material removal and modification |
| DE60001240D1 (de) * | 1999-02-26 | 2003-02-27 | Nidek Kk | Laserdepiliergerät |
| DE19916653A1 (de) * | 1999-04-14 | 2000-10-19 | Holger Lubatschowski | Optoakustische Gewebsdifferentierung zur patientenspezifischen Dosierung der Laserstrahlung bei der Zyklophotokoagulation des Auges |
| RU2224474C2 (ru) * | 1999-09-30 | 2004-02-27 | Соболь Эмиль Наумович | Способ лечения деформированной хрящевой ткани и инструмент для его осуществления |
| US6542767B1 (en) * | 1999-11-09 | 2003-04-01 | Biotex, Inc. | Method and system for controlling heat delivery to a target |
| US6589235B2 (en) * | 2000-01-21 | 2003-07-08 | The Regents Of The University Of California | Method and apparatus for cartilage reshaping by radiofrequency heating |
| RU2196623C2 (ru) * | 2000-07-21 | 2003-01-20 | Соколов Виктор Викторович | Способ лечения злокачественных опухолей |
| US7419487B2 (en) * | 2000-07-25 | 2008-09-02 | Angiodynamics, Inc. | Apparatus for detecting and treating tumors using localized impedance measurement |
| US7217266B2 (en) * | 2001-05-30 | 2007-05-15 | Anderson R Rox | Apparatus and method for laser treatment with spectroscopic feedback |
-
2003
- 2003-09-18 RU RU2003128064/14A patent/RU2372117C2/ru not_active IP Right Cessation
-
2004
- 2004-09-17 UA UAA200509229A patent/UA85673C2/uk unknown
- 2004-09-17 EP EP04816151A patent/EP1665997B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2004-09-17 CN CN2004800119087A patent/CN1784185B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2004-09-17 WO PCT/RU2004/000454 patent/WO2005025400A2/ru active Application Filing
- 2004-09-17 AT AT04816151T patent/ATE538745T1/de active
- 2004-09-17 MX MXPA05009981A patent/MXPA05009981A/es active IP Right Grant
- 2004-09-17 US US10/942,981 patent/US20050119643A1/en not_active Abandoned
- 2004-09-17 AU AU2004271876A patent/AU2004271876A1/en not_active Abandoned
- 2004-09-17 EA EA200501298A patent/EA200501298A1/ru unknown
- 2004-09-17 JP JP2006526848A patent/JP2007505679A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2004271876A1 (en) | 2005-03-24 |
| EP1665997A2 (en) | 2006-06-07 |
| CN1784185A (zh) | 2006-06-07 |
| WO2005025400A2 (fr) | 2005-03-24 |
| JP2007505679A (ja) | 2007-03-15 |
| EP1665997B1 (en) | 2011-12-28 |
| CN1784185B (zh) | 2010-12-08 |
| ATE538745T1 (de) | 2012-01-15 |
| EP1665997A4 (en) | 2009-10-21 |
| MXPA05009981A (es) | 2006-03-30 |
| WO2005025400A3 (fr) | 2005-06-09 |
| RU2003128064A (ru) | 2005-03-27 |
| EA200501298A1 (ru) | 2006-02-24 |
| RU2372117C2 (ru) | 2009-11-10 |
| US20050119643A1 (en) | 2005-06-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| UA85673C2 (uk) | Спосіб опто-термомеханічного впливу на біологічну тканину і пристрій для його здійснення | |
| US20150209181A1 (en) | Method and apparatus for treatment of ocular tissue using combined modalities | |
| CN108992243B (zh) | 基于改进的溶液滴入吸收装置的角膜治疗装置 | |
| US20040098070A1 (en) | Apparatus for real time measure/control of intra-operative effects during laser thermal treatments using light scattering | |
| US20210059752A1 (en) | Methods for photoacoustic temperature measurement | |
| Stelzle et al. | The impact of laser ablation on optical soft tissue differentiation for tissue specific laser surgery-an experimental ex vivo study | |
| WO2008086816A1 (fr) | Procédé de traitement de la scoliose et système de mise en oeuvre de ce procédé | |
| CN115462955A (zh) | 角膜地形成像指导的精准角膜交联散光矫正系统 | |
| Sviridov et al. | In-vivo study and histological examination of laser reshaping of cartilage | |
| KR102190881B1 (ko) | 복합파장 및 프로그램화된 스캔핸드피스를 사용한 고강도 통증치료용 레이저장치 | |
| KR101924492B1 (ko) | 의료용 광조사 및 모니터링 장치 | |
| US20240130789A1 (en) | Laser System and Method for Detecting and Processing Information | |
| RU2816797C2 (ru) | Система для проведения лечения биологической ткани глаза путем микропорации | |
| RU143678U1 (ru) | Устройство для лечения патологии шейки матки, ассоциированной с папиломовирусной инфекцией высокого онкогенного риска | |
| RU2251991C1 (ru) | Способ лечения узловых форм заболеваний щитовидной железы | |
| JP2024046747A (ja) | レーザシステムならびに情報を検出および処理するための方法 | |
| Durmuş et al. | _CHAPTER VI_ | |
| Jansen et al. | Therapeutic Applications: Free-Electron Laser | |
| Johnston et al. | Application of infrared focal plane arrays for temperature monitoring in laser surgery | |
| Lazarus-Karaoglan | Medical electronics [technology 1999 analysis and forecast] | |
| Sebern | Laser treatment of hemangiomas using spectroscopic feedback: the" smart scalpel" | |
| JPH01308550A (ja) | 血管内レーザ手術装置 | |
| Yu-jiang et al. | The application of laser plasma in ophthalmology |